metrologia.by kot

представитель администрации, обладающий соответE ствующими знаниями и полномочиями. При проведеE нии мероприятий в сферах, предусмотренных ст. 13 указанного Закона, создание метрологической служE бы является обязательным.

Другим важнейшим разделом МО являются его наE учные и методические основы. Так, основным компоE

7

10б

сированного количества физических величин

и собранные в одном месте. В случае, если изE мерительная установка используется для испытаний изделий, она является испытательным стендом.

Измерительная система — это средство измереE ния, представляющее собой объединение мер, ИП, измерительных приборов и прочее, выполняющих схожие функции, находящихся в разных частях опреE деленного пространства и предназначенных для изE мерения определенного числа физических величин в данном пространстве.

Рабочие средства измерения (РСИ) — это средE ства измерения, используемые для осуществления технических измерений. Рабочие средства измерения могут использоваться в разных условиях.

Эталоны — это средства измерения с высокой стеE пенью точности, применяющиеся в метрологических исследованиях для передачи сведений о размере единицы. Более точные средства измерения переE дают сведения о размере единицы и так далее, таким образом образуется своеобразная цепочка, в каждом следующем звене которой точность этих сведений чуть меньше, чем в предыдущем.

Сведения о размере единицы предаются во вреE мя проверки средств измерения. Проверка средств измерения осуществляется с целью утверждения их пригодности.

12б

нентом данных основ становятся ГосударственE

ные научные метрологические центры (ГНМЦ), которые создаются из состава находящихся в ведеE нии Госстандарта предприятий и организаций или их структурных подразделений, выполняющих различE ные операции по вопросам создания, хранения, улучE шения, применения и хранения госэталонов единиц величин, а, кроме того, разрабатывающих нормативE ные правила для целей обеспечения единства измеE рений, имея в своем составе высококвалифицированE ные кадры. Присвоение какомуEлибо предприятию статуса ГНМЦ, как правило, не влияет на форму его собственности и организационноEправовые формы, а означает лишь причисление их к группе объектов, обладающих особенными формами господдержки.

Деятельность ГНМЦ регламентируется ПостановлеE нием Правительства Российской Федерации от

12.02.94 г. № 100. Важным компонентом основы МО являются, как было сказано выше, методические инE струкции и руководящие документы, под которыми подразумеваются нормативные документы методичеE ского содержания, разрабатываются организациями, подведомственными Госстандарту Российской ФедеE рации.

9б

Стандартный образец свойств вещества

или материала — это образец с фиксированE ными значениями величин, отражающих свойства вещества или материала (физические, биологичеE ские и др.).

Каждый стандартный образец в обязательном поE рядке должен пройти метрологическую аттестацию в органах метрологической службы, прежде чем начE нет использоваться.

Стандартные образцы могут применяться на разE ных уровнях и в разных сферах. Выделяют:

1)межгосударственные СО;

2)государственные СО;

3)отраслевые СО;

4)СО организации (предприятия).

Измерительные преобразователи (ИП) — это средства измерения, выражающие измеряемую веE личину через другую величинsу или преобразующие ее в сигнал измерительной информации, который в дальнейшем можно обрабатывать, преобразовыE вать и хранить. Выделяют:

1)аналоговые преобразователи (АП);

2)цифроаналоговые преобразователи (ЦАП);

3)аналогоEцифровые преобразователи (АЦП).

Измерительные преобразователи могут занимать различные позиции в цепи измерения. Выделяют: 1) первичные измерительные преобразователи, коE

торые непосредственно контактируют с объектом измерения;

2) промежуточные измерительные преобразователи, которые располагаются после первичных преобE разователей.

11б

Точность результатов, полученных некими средствами измерения, определяется их поE грешностью.

Погрешность средств измерения — это разность между результатом измерения величины и настоящим (действительным) значением этой величины. Базой сравнения является значение, показанное средством измерения, стоящим выше в поверочной схеме, чем проверяемое средство измерения.

.Qn =Qn .Q0,

где .Qn — погрешность проверяемого средства измеE

рения;

Q— значение некой величины, полученное с поE

n

мощью проверяемого средства измерения;

Q0 — значение той же самой величины, принятое за

базу сравнения (настоящее значение).

Нормирование метрологических характе:

ристик — это регламентирование пределов отклоE нений значений реальных метрологических харакE теристик средств измерений от их номинальных значений. Главная цель нормирования метрологичеE ских характеристик — это обеспечение их взаимозаE меняемости и единства измерений.

8

13а

13. Погрешность измерений

В практике использования измерений очень важE ным показателем становится их точность, которая представляет собой ту степень близости итогов измеE рения к некоторому действительному значению, котоE рая используется для качественного сравнения измеE рительных операций. А в качестве количественной оценки, как правило, используется погрешность изE мерений. Причем чем погрешность меньше, тем счиE тается выше точность.

Процесс оценки погрешности измерений считается одним из важнейших мероприятий в вопросе обесE печения единства измерений. Естественно, что факE торов, оказывающих влияние на точность измерения, существует огромное множество. Следовательно, люE бая классификация погрешностей измерения достаE точно условна, поскольку нередко в зависимости от условий измерительного процесса погрешности могут проявляться в различных группах. При этом согласно принципу зависимости от формы данные выражения погрешности измерения могут быть: абE солютными, относительными и приведенными.

Кроме того, по признаку зависимости от характера проявления, причин возникновения и возможностей устранения погрешности измерений могут быть составляющими. При этом различают следующие составляющие погрешности: систематические и слуE чайные.

Систематическая составляющая остается постоянE ной или меняется при следующих измерениях того же самого параметра.

Случайная составляющая изменяется при повторE ных изменениях того же самого параметра случайE

15а

15. Качество измерительных приборов

Качество измерительного прибора — это уроE вень соответствия прибора своему прямому преднаE значению. Следовательно, качество измерительного прибора определяется тем, насколько при использоE вании измерительного прибора достигается цель изE мерения.

Главная цель измерения — это получение достоE

верных и точных сведений об объекте измерений.

Для того чтобы определить качество прибора, необходимо рассмотреть следующие его характеE ристики:

1)постоянную прибора;

2)чувствительность прибора;

3)порог чувствительности измерительного прибора;

4)точность измерительного прибора.

Постоянная прибора — это некоторое число, умE ножаемое на отсчет с целью получения искомого знаE чения измеряемой величины, т. е. показания прибора. Постоянная прибора в некоторых случаях устанавлиE вается как цена деления шкалы, которая представE ляет собой значение измеряемой величины, соответE ствующее одному делению.

Чувствительность прибора — это число, в числиE теле которого стоит величина линейного или углового перемещения указателя (если речь идет о цифровом измерительном приборе, то в числителе будет измеE нение численного значения, а в знаменателе — изE менение измеряемой величины, которое вызвало данное перемещение (или изменение численного значения).

14а

14. Виды погрешностей Выделяют следующие виды погрешностей:

Абсолютная погрешность — это значение, вычисE ляемое как разность между значением величины, поE лученным в процессе измерений, и настоящим (дейE ствительным) значением данной величины.

Абсолютная погрешность меры — это значение, вычисляемое как разность между числом, являющимE ся номинальным значением меры, и настоящим (дейE ствительным) значением воспроизводимой мерой веE личины.

Относительная погрешность — это число, отраE жающее степень точности измерения.

Приведенная погрешность — это значение, вычиE сляемое как отношение значения абсолютной поE грешности к нормирующему значению.

Инструментальная погрешность — это погрешE ность, возникающая изEза допущенных в процессе изготовления функциональных частей средств измеE

рения ошибок.

Методическая погрешность — это погрешность, возникающая по следующим причинам:

1) неточность построения модели физического проE

цесса, на котором базируется средство измеE

рения; 2) неверное применение средств измерений.

Субъективная погрешность — это погрешность возникающая изEза низкой степени квалификации оператора средства измерений, а также изEза поE грешности зрительных органов человека, т. е. причиE ной возникновения субъективной погрешности явE ляется человеческий фактор.

16а

16. Погрешности средств измерений Погрешности средств измерений классифицируютE ся по следующим критериям:

1)по способу выражения;

2)по характеру проявления;

3)по отношению к условиям применения.

По способу выражения выделяют абсолютную и отE носительную погрешности.

Абсолютная погрешность вычисляется по формуле:

.Qn =Qn .Q0,

где .Qn — абсолютная погрешность проверяемого

средства измерения;

Q— значение некой величины, полученное с поE

n

мощью проверяемого средства измерения;

Q0 — значение той же самой величины, принятое

за базу сравнения (настоящее значение).

Относительная погрешность — это число, отражаюE щее степень точности средства измерения. ОтносиE тельная погрешность вычисляется по следующей формуле:

100.Q

.= ,

Q0

где .Q — абсолютная погрешность;

Q0 — настоящее (действительное) значение измеE

ряемой величины.

Относительная погрешность выражается в проE центах.

По характеру проявления погрешности подразделяE ют на случайные и систематические.

По отношению к условиям применения погрешноE сти подразделяются на основные и дополнительные.

9

14б

Статическая погрешность — это погрешE

ность, которая возникает в процессе измереE

ния постоянной (не изменяющейся во времени) веE личины.

Динамическая погрешность — это погрешность, численное значение которой вычисляется как разE ность между погрешностью, возникающей при измеE рении непостоянной (переменной во времени) велиE чины, и статической погрешностью (погрешностью значения измеряемой величины в определенный моE мент времени).

Аддитивная погрешность — это погрешность, возникающая по причине суммирования численных значений и не зависящая от значения измеряемой веE личины, взятого по модулю (абсолютного).

Мультипликативная погрешность — это погрешE ность, изменяющаяся вместе с изменением значений величины, подвергающейся измерениям.

Систематическая погрешность — это составная часть всей погрешности результата измерения, не изE меняющаяся или изменяющаяся закономерно при многократных измерениях одной и той же величины.

Случайная погрешность — это составная часть погрешности результата измерения, изменяющаяся случайно, незакономерно при проведении повторных измерений одной и той же величины.

16б

Основная погрешность средств измере:

ния — это погрешность, которая определяется

втом случае, если средства измерения применяются

внормальных условиях.

Дополнительная погрешность средств измере:

ния — это составная часть погрешности средства изE мерения, возникающая дополнительно, если какаяE либо из влияющих величин выйдет за пределы своего нормального значения.

13б

ным образом. Обе составляющие погрешности

измерения (и случайная, и систематическая) проE

являются одновременно.

Систематическая погрешность, и в этом ее особенE ность, если сравнивать ее со случайной погрешноE стью, которая выявляется вне зависимости от своих источников, рассматривается по составляющим в свяE зи с источниками возникновения.

Составляющие погрешности могут также делиться на: методическую, инструментальную и субъективную. Субъективные систематические погрешности связаE ны с индивидуальными особенностями оператора. Методическая составляющая погрешности опредеE ляется несовершенством метода измерения, приемаE ми использования СИ, некорректностью расчетных формул и округления результатов. ИнструментальE ная составляющая появляется изEза собственной поE грешности СИ, определяемой классом точности, влияE нием СИ на итог и разрешающей способности СИ. Есть также такое понятие, как «грубые погрешности или промахи», которые могут появляться изEза ошиE бочных действий оператора, неисправности СИ или непредвиденных изменений ситуации измерений.

15б

Порог чувствительности измерительного

прибора — число, являющееся минимальным значением измеряемой величины, которое может заE фиксировать прибор.

Точность измерительного прибора — это харакE теристика, выражающая степень соответствия реE зультатов измерения настоящему значению измеE ряемой величины. Точность измерительного прибора определяется посредством установления нижнего

и верхнего пределов максимально возможной поE грешности.

Практикуется подразделение приборов на классы точности, основанное на величине допустимой поE грешности.

Класс точности средств измерений — это обобE щающая характеристика средств измерений, которая определяется границами основных и дополнительных допускаемых погрешностей и другими, определяюE щими точность характеристиками. Классы точности определенного вида средств измерений утверждаютE ся в нормативной документации. Причем для каждого отдельного класса точности утверждаются определенE ные требования к метрологическим характеристикам.